【正文】 助系統(tǒng)包括取煤樣器、除塵設(shè)備、灑水設(shè)備、消防系統(tǒng)等。它具有功能齊全、使用方便、維護(hù)容易、通用性強(qiáng)、可靠性 高、性能價(jià)格比高等優(yōu)點(diǎn)，已在工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域得到了極為廣泛的應(yīng)用，成為實(shí)現(xiàn)工業(yè)自動(dòng)化的一種強(qiáng)有力工具，并以工業(yè)電視為輔助手段對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行視頻監(jiān)控、替代傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)巡檢，確保了輸煤系統(tǒng)安全、可靠、高效和經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)運(yùn)行。它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)融為一體，具有靈活通用、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、編程簡(jiǎn)單、使用方便、功能強(qiáng)大、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化等顯著優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的各種自動(dòng)控制過(guò)程中。 電廠輸煤系統(tǒng)是電力生產(chǎn)過(guò)程中非常重要的外圍輔機(jī)系統(tǒng)，輸煤控制系統(tǒng)具有控制設(shè)備多、工藝流程復(fù)雜、設(shè)備分散等特點(diǎn)，沿線環(huán)境條件惡劣，粉塵、潮濕、振動(dòng)、噪音、電磁干擾等都比較嚴(yán) 重，傳統(tǒng)的強(qiáng)電集中控制方式已不能適應(yīng)大型火電廠輸煤系統(tǒng)自動(dòng)化的要求， PLC 程控方式由于其自身優(yōu)點(diǎn)，目前在國(guó)內(nèi)大型火電廠輸煤系統(tǒng)中已逐漸取代常規(guī)的強(qiáng)電集中控制方式，成為大型火電廠輸煤程控系統(tǒng)的核心。 關(guān)鍵詞 火電廠，紫金橋，給 煤 控制 ， 可編程控制器 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II Abstract PLC is the 8039。 輸煤系統(tǒng)是火力發(fā)電廠中較為龐大的公用系統(tǒng)。 PLC 不僅能完成復(fù)雜的繼電器控制邏輯，而且也能實(shí)現(xiàn)模擬量控制及智能控制；能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊、聯(lián)網(wǎng)及上位機(jī)監(jiān)控等。由于煤產(chǎn)地與電廠間地理位置或地域不同，就需通過(guò)汽車、火車、或輪船把煤運(yùn)往火電廠煤廠，通過(guò)由卸煤系統(tǒng)、堆煤系統(tǒng)、上煤系統(tǒng)和配煤系統(tǒng)等組成的輸煤程控系統(tǒng)輸送到指定的煤倉(cāng)或煤筒。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 輸煤控制系統(tǒng)是火電廠熱工控制系統(tǒng)中最大的輔控系統(tǒng)之一，其運(yùn)行的好壞直接影響著電廠的安全運(yùn)行。隨著我國(guó)電力工業(yè)的迅速發(fā)展，火電廠的裝機(jī)容量和單機(jī)容量都日益增大，輸煤系統(tǒng)的規(guī)模也大幅度的上升。輸煤系統(tǒng)由卸煤、上煤 、配煤、煤場(chǎng)的堆取和混煤等環(huán)節(jié)組成，系統(tǒng)有兩條輸煤線，包括斗輪機(jī)、翻車機(jī)、皮帶輸送機(jī)、給煤機(jī)、皮帶機(jī)、振動(dòng)篩、碎煤機(jī)及犁煤器等主要設(shè)備組成。 輸煤系統(tǒng)的主要控制形式大致可分為三種： 1) 就地手動(dòng)控制 主要控制設(shè)備是裝有一至數(shù)臺(tái)設(shè)備啟?？刂瓢粹o的小型就地控制箱，并設(shè)有工況、報(bào)警狀態(tài)的簡(jiǎn)單提示。集中手動(dòng)控制能夠?qū)崿F(xiàn)簡(jiǎn)單運(yùn)行方式控制及設(shè)備啟動(dòng)聯(lián)鎖的一般要求。 以上 3 種控制方式可以通過(guò)選擇開關(guān)選擇。操作臺(tái)控制方式就是通過(guò)操作臺(tái)上的開關(guān)、按鈕進(jìn)行選擇和控制，同時(shí)相關(guān)信息可通過(guò)模擬屏進(jìn)行顯示。系統(tǒng)控制設(shè)備多、流程復(fù)雜分散與控制室相距較遠(yuǎn)。 為了保證輸煤系統(tǒng)的正常和可靠運(yùn)行，該系統(tǒng)應(yīng)滿足以下要求： 1) 供煤時(shí)，各設(shè)備的啟動(dòng)、停止必須遵循特定的順序，即對(duì)個(gè)設(shè)備進(jìn)行聯(lián)鎖控制。其后方的設(shè)備按一定順序及延時(shí)聯(lián)鎖停車。 控制系統(tǒng)運(yùn) 行在上位機(jī)操作現(xiàn)場(chǎng)及集中控制室均可實(shí)現(xiàn)控制功能。而電廠輔助系統(tǒng)是火電廠正常穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵組成環(huán)節(jié)，輸煤系統(tǒng)就是其中之一。但多數(shù)火電廠輸煤程控系統(tǒng)僅利用了 PLC 基本開關(guān)量邏輯組合功基于 組態(tài)軟件和 PLC 的火電廠給煤控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 能，其模擬量處理、回路調(diào)節(jié)等高級(jí)功能尚未開發(fā)應(yīng)用。對(duì)地域分布較廣的系統(tǒng)還可以增加遠(yuǎn)程控制站及閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)。 與先進(jìn)的主機(jī)控制系統(tǒng)相比，目前的輸煤控制系統(tǒng)則顯得十分落后。隨著國(guó)內(nèi)火電廠機(jī)組的擴(kuò)建和 PLC技術(shù)的迅速發(fā)展，與當(dāng)初輸煤設(shè)備的控制從就地走向集中一樣，輸煤系統(tǒng)的 PLC 控制也將從設(shè)備級(jí)發(fā)展到車間級(jí)。從而提高了就地設(shè)備的自動(dòng)化水平，改善了操 作人員的工作環(huán)境。 2 可編程控制器簡(jiǎn)介 作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)， 30 年來(lái)，可編程控制器從無(wú)到有，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)控制領(lǐng)域接線邏輯到存儲(chǔ)邏輯的飛躍；其功能從弱到強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了邏輯控制到數(shù)字控制的進(jìn)步；其應(yīng)用領(lǐng)域從小到大，實(shí)現(xiàn)了單體設(shè)備簡(jiǎn)單控制到勝任運(yùn)動(dòng)控制、過(guò)程控制、及集散控制等各種任務(wù)的跨越。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù) 運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式 的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。在 CPU 模塊的面板上用 “ RUN” LED 顯示當(dāng)前的工作模式。 PLC 的工作原理 用觸點(diǎn)和線圈實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算 。 PLC 通電后，需要對(duì)硬件和軟件作一些初始化的工作。這就涉及了使用 PC 如何控制 PLC， PC 如何與 PLC 進(jìn)行通訊的問(wèn)題 。前導(dǎo)碼不會(huì)是一般的符號(hào)字符，通常是一些不可見的字符 (位于 ASCII 碼表的前 30 個(gè) )或極少被使用的符號(hào)字符，這是因?yàn)楸苊鈹?shù)據(jù)字符與前導(dǎo)碼一樣而發(fā)生錯(cuò)誤判斷。 2)PC 收到要求的字符串，并判讀：當(dāng)上位收到要求的字符串，并經(jīng)過(guò)判讀確定后，同樣按照相同的協(xié)議 ,按照用戶需要對(duì) PLC 進(jìn)行的操作送出數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)被送出時(shí)會(huì)在數(shù)據(jù)之前加上前導(dǎo)碼和站號(hào)。設(shè)計(jì)人員可高效快捷地繪制出各種工藝畫面 ,并可方便進(jìn)行編輯 ， 使采用 PC 機(jī)比以往使用專用機(jī)開發(fā)的工業(yè)控制系統(tǒng)更有通用性 ，減少了工控軟件開發(fā)者的重復(fù)工作。用戶可根據(jù)自己需要編寫程序。在 SCADA 應(yīng)用與通用數(shù)據(jù)庫(kù)及 用戶程序間傳送實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)。負(fù)責(zé)整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、報(bào)警處理 ， 完成與過(guò)程的雙向數(shù)據(jù)通訊。 在紫金橋中，每一個(gè)實(shí)際的應(yīng)用案例叫做工程，它包含了數(shù)據(jù)庫(kù)、 IO 驅(qū)動(dòng)、人機(jī)界面、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等各個(gè)方面的組態(tài)和運(yùn)行信息。包括流程圖組態(tài)、歷史 /實(shí)時(shí)趨勢(shì)組態(tài)、歷史 \實(shí)時(shí)報(bào)警組態(tài)、報(bào)表組態(tài)、 WEB 發(fā)布等多種手段。 2）葉輪給煤機(jī)的行走必須在工作葉輪先旋轉(zhuǎn)后方可進(jìn)行。葉輪給煤機(jī)控制系統(tǒng)主要由：主機(jī)部分、就地控制站和電力載波通信部分構(gòu)成。 主機(jī)部分設(shè)計(jì)操作員站 1 臺(tái)、工程師站 1 臺(tái)，加載紫金橋監(jiān)控組態(tài)軟件形成的軟件平臺(tái)，在顯示器上顯示監(jiān)控畫面。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析包括歷史趨勢(shì)和實(shí)時(shí)趨勢(shì)畫面；故障診斷包括報(bào)警查看畫面；操作管理畫面包括系統(tǒng)登陸、退出登陸。畫面按鈕與顯示的功能相對(duì)應(yīng) ，只需用鼠標(biāo)點(diǎn)擊，即可完成相應(yīng)畫面進(jìn)入及退出主菜單畫面如圖 所示： 圖 系統(tǒng)主菜單畫面 （ 2）藝流程畫面 工藝流程總圖是按照葉輪給煤機(jī)設(shè)備的實(shí)際布局來(lái)設(shè)計(jì)的 (見圖 所示 )。在“手 動(dòng)”狀態(tài)下，主機(jī)只具有監(jiān)視功能不具有控制功能。 葉輪旋轉(zhuǎn)但給煤機(jī)不移動(dòng)：表示葉輪給煤機(jī)處于定點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)。在彈出的畫面中可以實(shí)現(xiàn)以下功能： 啟動(dòng)：用鼠標(biāo)器點(diǎn)擊“左行 /右行 /定點(diǎn)”中任一項(xiàng)后，該項(xiàng)標(biāo)志符變黑，再點(diǎn)擊“確定”項(xiàng)，選中的葉輪給煤機(jī)將按所選方式運(yùn)行。 基于 組態(tài)軟件和 PLC 的火電廠給煤控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 操作畫面如圖 ： 圖 葉輪給煤機(jī)操作畫面 （ 4）歷史趨勢(shì)畫面 使用歷史趨勢(shì)可以方便的觀察數(shù)據(jù)庫(kù)中的歷史點(diǎn)在任意一個(gè)時(shí)刻的狀態(tài)。當(dāng)產(chǎn)生一特定系統(tǒng)狀態(tài)時(shí)，比如某操作人員登錄到紫金橋系統(tǒng)時(shí) ,事件即被觸發(fā)。 基于 組態(tài)軟件和 PLC 的火電廠給煤控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19 4 PLC 梯形圖程序設(shè)計(jì) 編程軟件介紹 本文利用施耐德系列 PLC編程軟件 TwidoSoft進(jìn)行 PLC梯形圖設(shè)計(jì)， TwidoSoft是一個(gè)圖形開發(fā)環(huán)境，用于 Twido可編程控制器應(yīng)用程序的創(chuàng)建，配置和維護(hù)。 主窗口 ： 以下圖 TwidoSoft主窗口 ： 圖 TwidoSoft 主窗口 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 主 窗口的描述 如表所示： TwidoSoft 主窗口 組件描述 組件 描述 標(biāo)題欄 顯示 TwidoSoft 應(yīng)用的圖標(biāo)和名稱，應(yīng)用路徑和文件名，如果在顯示區(qū)域最大化，則顯示當(dāng)前編輯器或?yàn)g覽器。 編輯器和瀏覽器 編輯器和瀏覽器是 TwidoSoft的窗口，為應(yīng)用程序的有效開發(fā)和配置提供了方便。 當(dāng)用鼠標(biāo)點(diǎn)擊監(jiān)控畫面中的 “ 葉輪停止按鈕 ” 時(shí)， PLC內(nèi)部位 M6為 “ 1” ， M6常閉觸點(diǎn)為 “ 0” 從而使 M10為 “ 0” ，同時(shí)輸出位 “ 0” ，使繼電器 K001的常開觸點(diǎn)斷開，葉輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)。從開始接到論文題目到系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，再到論文文章的完成，每走一步對(duì)我來(lái)說(shuō)都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間獨(dú)立完成的最大的項(xiàng)目。根據(jù)系統(tǒng)的控制要求和用戶的特殊需求，對(duì) PLC 和組態(tài)軟件進(jìn)行了選型。三是 PLC 的編寫。能把握重點(diǎn)設(shè)計(jì)的核心，并提高查閱資料的能力，培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作精神和人際交往能力，尤其通過(guò)鐵嶺 電廠的實(shí)習(xí)際讓我對(duì) 給煤控制系統(tǒng)有了更深刻的了解。我相信其中的酸甜苦辣最終都會(huì)化為甜美的甘泉。 還要感謝郭楠老師，張玉燕老師以及李玉杰老師在此次設(shè)計(jì)中的熱心幫助。 本次設(shè)計(jì)能夠順利完成，首先我要感謝我的母校 —— 沈陽(yáng)工程學(xué)院，是她為我們提供了學(xué)習(xí)知識(shí)的土壤，使我們?cè)谶@里茁壯成長(zhǎng)；其次我要感謝 沈陽(yáng)工程學(xué)院熱控教研室 鄧偉老師 及熱控教研室、熱控實(shí)驗(yàn)室的全體老師。 感謝沈陽(yáng)工程學(xué)院熱控教研室的所有 老師 ， 是他們使我懂得了知識(shí)的博大 ， 學(xué)海的無(wú)涯 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 參考文獻(xiàn) [1] RealInfo 用戶手冊(cè) [2] 張汗釗 ， 葉輪給煤機(jī)遠(yuǎn)方控制系 統(tǒng) ， 華北電力技術(shù) ， 2020， 6： 3233 [3] 常瑞杰 ， 變頻器在橋式葉輪給煤機(jī)之應(yīng)用 ， 山西電力 ， 2020， 6： 5556 [4] 馬學(xué)軍 ， 給煤機(jī)控制系統(tǒng)的改造 ， 內(nèi)蒙古電力技術(shù) ， 2020， 3： 352 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